O professor Valmor Roberto Mastelaro (Instituto de Física de São Carlos, USP) foi recentemente incorporado ao corpo de editores do Journal of Alloys and Compounds, da editora Elsevier.
Mastelaro, que é sócio da SBPMat desde 2006, é, no momento, o único pesquisador da América Latina no corpo editorial do periódico, formado por 44 pessoas.
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O professor Newton Martins Barbosa Neto, da Universidade Federal do Pará (UFPA) é o novo coordenador do Programa University Chapters (UCs) da SBPMat. Ele sucede nessa função ao professor Rodrigo F. Bianchi, que coordenou o programa desde sua criação em 2014.
O objetivo do programa UCs é congregar equipes de estudantes de pós-graduação e graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais e áreas afins, e incentivar e apoiar essas equipes para que realizem atividades complementares à sua formação universitária, como a organização de eventos e a interação com grupos similares do Brasil e do exterior. Oito unidades de UCs foram criadas dentro da SBPMat até o momento.
A diretoria da SBPMat deseja um bom trabalho ao professor Barbosa Neto e agradece ao professor Bianchi pelo trabalho realizado.
Palavras do novo coordenador (Newton Martins Barbosa Neto)
“Assumir a coordenação do programa de University Chapters (UCs) da SBPMat é para mim uma tarefa de grande responsabilidade. Os UCs são pontes necessárias e estratégicas entre a comunidade de materiais de hoje e a do amanhã pois proporcionam aos estudantes, dentro do espírito do aprender fazendo, a oportunidade para evoluir através da troca de experiência e da discussão sobre os problemas relacionados à pesquisa em materiais. Outro aspecto importante dos UCs é que estes dão aos estudantes a oportunidade de desenvolver habilidades de trabalho em equipe, aspecto mais que necessário aos líderes do amanhã em especial em uma área multidisciplinar como a de materiais. É com este espírito, e contando com a participação de nossa comunidade, no Brasil e ao redor do mundo, que acredito no desenvolvimento de um bom trabalho nos próximos anos que venha a dar continuidade ao que já foi feito.
Dentre os principais desafios que temos pela frente temos: 1) Continuar com a política de criação de novos UCs, 2) Promover o aumento de interação entre estes e 3) Organizar de forma efetiva os campos de ação dos UCs. O UCs tem grande potencial de ação em atividades tais como: divulgação científica, promoção de eventos, formação de futuros pesquisadores, dentre outros. Todas essas coisas precisam ser feitas de forma cada vez mais eficiente e sinergética, extraindo o maior número de resultados com o mínimo de recursos disponíveis. Em outras palavras, precisamos fazer o que já fazemos como cientistas de materiais em nossos laboratórios”.
A lista com os nomes dos vencedores do Prêmio Capes de Tese 2018 foi divulgada no início deste mês de outubro. O prêmio distingue os autores das melhores teses de doutorado defendidas em 2017 em programas de pós-graduação de instituições brasileiras. A cerimônia de entrega dos prêmios ocorrerá no dia 13 de dezembro, em Brasília.
O Boletim da SBPMat entrevistou alguns dos vencedores, premiados por trabalhos realizados sobre temas da área de Materiais. Conheça estes jovens doutores e os trabalhos deles.
Andrey Coatrini Soares (natural de Aguaí – SP, 33 anos) começou a ganhar experiência em pesquisa já no primeiro ano da graduação em Física da USP, quando começou seu estágio de iniciação científica, que acabou só no final da licenciatura, em 2010. Depois, ele optou por fazer mestrado e, na sequência, doutorado, ambos no programa Interunidades em Ciência e Engenharia de Materiais da USP. Tanto na iniciação quanto no mestrado e, finalmente, no doutorado, ele teve orientação do professor Osvaldo Novais de Oliveira Junior, e trabalhou com filmes nanoestruturados com aplicações na área de saúde. “Ingressar na iniciação científica logo no primeiro ano de graduação e poder trabalhar com pesquisadores que são referência na área foi crucial para acumular experiência na área do tema da tese”, diz o vencedor do prêmio da Capes, que continua trabalhando com filmes nanoestruturados para saúde, agora como bolsista de pós-doutorado no IFSC-USP.
Em sua pesquisa de doutorado, Soares conseguiu desenvolver um sensor de baixo custo, fabricado com materiais de fontes renováveis, que detecta em 8 minutos o câncer de pâncreas, A pesquisa foi realizada no Grupo de Polímeros Prof. Bernhard Gross do IFSC-USP, em parceria com o Centro de Pesquisa em Oncologia Molecular do Hospital de Câncer de Barretos, e com o Laboratório de Microfabricação do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). “A junção da experiência na área clínica da equipe de Barretos, a experiência na área de fotolitografia/dispositivos da equipe do CNPEM, e a experiência em biossensores e filmes finos da equipe de São Carlos permitiu uma seleção rígida de quais tipos de materiais seriam utilizados, os tipos de dispositivos a serem testados e, principalmente, qual tipo de câncer seria detectado”, diz Soares.
Boletim da SBPMat: – Na sua visão, qual é a contribuição mais relevante da tese premiada?
Andrey Coatrini Soares: – O maior problema para o diagnóstico do câncer de pâncreas é a característica silenciosa da doença; ou seja, o tumor só é detectado num estágio avançado da mesma. Por isto, este tipo de câncer possui a maior taxa de mortalidade dentre todos os cânceres (99,3% segundo dados da Agência Internacional de Pesquisa em Câncer, IARC). Além disto, o custo atual do diagnóstico comercial somado ao tempo de detecção do mesmo (aproximadamente 40 minutos) não são aliados do paciente. Estes foram os principais fatores que induziram a nossa escolha para desenvolvermos um biossensor miniaturizado, de baixo custo e rápida detecção, que pudesse ser implementado em consultórios e hospitais, permitindo que o corpo clínico, por exemplo, tome decisões relativas ao tratamento do paciente ou analise a eficiência da quimioterapia sem a necessidade do uso de diagnósticos invasivos.
Boletim da SBPMat: – Cite os principais resultados gerados a partir da tese premiada.
Andrey Coatrini Soares: – O trabalho da tese de doutoramento desenvolveu um diagnóstico de baixo custo, usando materiais biocompatíveis e biodegradáveis, de fontes renováveis, tais como a quitosana (presente no exoesqueleto de camarão) e a concanavalina A (proteína extraída das sementes da Fruta Pão). A versatilidade destes biossensores permite que os mesmos possam ser implantados nos pacientes para rastreio em tempo real dos biomarcadores presentes no sangue. Cada teste tem um custo de R$ 5,00-6,00, que detecta o câncer de pâncreas em apenas 8 min, usando apenas 10µL de sangue. A tese foi também laureada com o prêmio Tese Destaque USP 2018 na área multidisciplinar, além de gerar, até o momento, dois trabalhos publicados nas revistas ACS Applied Materials and Interface e Analyst, um artigo em preparação, e mais 5 trabalhos em colaboração com pesquisadores que participaram da tese, que relatam o desenvolvimento de outros biossensores para detecção de câncer de mama, câncer de cabeça e pescoço e HPV. Tais resultados vêm sendo amplamente divulgados na mídia (Portal G1, Revista Pesquisa FAPESP, Agência FAPESP, Portal Onconews,). Além disto, uma patente está em desenvolvimento e futuramente será depositada. Os trabalhos estão listados abaixo:
Boletim da SBPMat: – Do seu ponto de vista, brevemente, quais são os principais fatores que permitiram a realização de um trabalho de pesquisa destacado em nível nacional (a sua tese)?
Andrey Coatrini Soares: – Trabalho em equipe, dedicação integral, além do financiamento da CAPES e FAPESP! No nosso trabalho tivemos a participação de 12 pesquisadores/colaboradores em diferentes áreas do conhecimento, desde engenheiros de materiais, químicos, físicos, médicos, geneticistas e biólogos. Meus sinceros agradecimentos a todos eles: Prof. Osvaldo Novais de Oliveira Junior, meu orientador e mestre, Dra. Juliana Coatrini Soares, Dra. Valquiria da Cruz Rodrigues, Dr. Flavio Makoto Shimizu, Dra. Maria Helena Piazzetta, Dr. Rui Murer, Dr. Angelo Luiz Gobbi, Dr. Matias Melendez, Dra. Lidia Rebolho Arantes, Dr. Rui Reis, Dr. José Humberto Fregnani e Dr. André Lopes Carvalho, além do Dr. Rodrigo Marques de Oliveira e André Brisolari, responsáveis por orientar os primeiros passos na ciência. O destaque nacional alcançado pelo trabalho é unicamente o fruto do esforço de toda a equipe, competente e coesa, que busca, de alguma forma, retornar à população o investimento feito em nossa formação, através de um produto que seja acessível à todas as camadas da sociedade.
Boletim da SBPMat: – Deixe uma mensagem para nossos leitores que são estudantes de graduação ou pós-graduação.
Andrey Coatrini Soares: – Ingressar na área acadêmica é ter ciência que praticamente todo o aprendizado será construído principalmente pelas perguntas que você fará, pelos erros que cometerá tentando respondê-las e como você lidará com desafios que o trabalho irá impor a você. É neste crescimento que aprendemos a lidar com a pressão diária por resultados e a enfrentar todos os obstáculos técnicos do trabalho. Certamente, a satisfação de vencer cada obstáculo juntamente com a satisfação de contribuir com a ciência em um país que não valoriza os pesquisadores, superam todas as dificuldades vividas durante o período do doutorado. Por isso, valorizar cada momento de trabalho individual ou em grupo, cada conversa com o orientador e, principalmente, valorizar suas conquistas, mesmo que sejam mínimas, é muito importante. E nunca deixar os momentos de lazer em segundo plano!
Bruno Ricardo de Carvalho (natural de Cuiabá – MT, 29 anos) sempre gostou de óptica. Quando era uma criança, queria saber por que o céu é azul, como se forma o arco-íris…. Entretanto, até poucos anos atrás, ele não imaginava que se tornaria um doutor na área de espectroscopia óptica.
Carvalho fez graduação e mestrado em Física na Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT). Durante o mestrado, orientado pelo professor Jorge Luiz Brito de Faria, começou a estudar nanomateriais bidimensionais por meio de simulações computacionais. Instigado pelo desejo de analisar experimentalmente esses materiais, ele decidiu fazer o doutorado na Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) com a orientação do professor Marcos A. Pimenta, que era autor de interessantes artigos que Carvalho tinha lido sobre análise de nanomateriais pela técnica de espectroscopia Raman ressonante. Dessa maneira, trabalhando no Laboratório de Espectroscopia Raman da UFMG, Carvalho obteve os principais resultados da tese premiada.
Assim que iniciou o doutorado, Carvalho demonstrou interesse em realizar um estágio no exterior para conhecer como era a interação com outros grupos de pesquisa e, tal interesse foi expressado ao seu orientador. Assim, ao completar dois anos de doutorado, Carvalho se mudou para a cidade de State College nos Estados Unidos, onde passou um ano participando de vários projetos de pesquisa sobre materiais bidimensionais e suas aplicações, na famosa Universidade Estadual da Pensilvânia, sob orientação do professor Mauricio Terrones. “Foi um ano bem árduo de total dedicação e foco, mas também bem produtivo”, diz Carvalho, lembrando dos artigos gerados nesse período e publicados em periódicos de alto impacto, com repercussão em sites de divulgação científica internacionais, e das colaborações com grupos de pesquisa teóricos e experimentais. Atualmente Bruno de Carvalho é professor adjunto do Departamento de Física Teórica e Experimental da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN).
Boletim da SBPMat: – Na sua visão, qual é a contribuição mais relevante da tese premiada?
Bruno Ricardo de Carvalho: – A principal contribuição seria o modelo de dupla ressonância que propomos para explicar como uma banda Raman, conhecida como 2LA no MoS2, no qual é originada por um processo de espalhamento entre vales. O novo modelo apresentado para explicar tal processo pode ser estendido para outros sistemas bidimensionais. Este era um tópico aberto por mais de 30 anos na comunidade cientifica, no caso do material estudado na tese, e fomos capazes de propor uma explicação.
Boletim da SBPMat: – Cite os principais resultados gerados a partir da tese premiada.
Bruno Ricardo de Carvalho: – Na tese queríamos demonstrar que tínhamos um problema específico e que o resolvemos. Assim, o estudo de espectroscopia Raman ressonante em MoS2 foi o foco da tese de doutoramento. Este trabalho gerou os dois principais artigos da tese:
Outros artigos que também foram mencionados na tese incluem:
Uma lista completa das minhas publicações pode ser encontrada no meu currículo Lattes.
Boletim da SBPMat: – Do seu ponto de vista, brevemente, quais são os principais fatores que permitiram a realização de um trabalho de pesquisa destacado em nível nacional (a sua tese)?
Bruno Ricardo de Carvalho: – A infraestrutura do laboratório e da instituição onde realizei a pesquisa foi fundamental para o desenvolvimento do trabalho. A discussão com os meus mentores e o regime de colaboração, isso torna o trabalho mais robusto e elegante quando existem pessoas de pontos de vista distintos trabalhando em conjunto.
Boletim da SBPMat: – Deixe uma mensagem para nossos leitores que são estudantes de graduação ou pós-graduação.
Bruno Ricardo de Carvalho: – Minha mensagem é que se dediquem ao que fazem. O doutorado é uma fase de intenso aprendizado e dedicação. Fazer ciência é ter uma postura sistemática, uma mente aberta, uma postura crítica e passar horas no laboratório. Isso tudo com esforço e dedicação, gera um trabalho que será reconhecido. E, muito mais do que isso, será um trabalho feito por você mesmo e isso, ao meu ver, é a melhor satisfação.
Henrique Bücker Ribeiro (natural de Belo Horizonte – MG, 36 anos) era um estudante do bacharelado em Física na Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), quando, em 2004, começou a incursionar na análise de materiais de baixa dimensionalidade (aqueles cuja espessura vai de 1 átomo até poucos nanometros) por meio da técnica de espectroscopia Raman. Dentro de um estágio de iniciação científica, guiado pelo professor Marcos Pimenta, ele estudou nanotubos de carbono. Além de orientar Ribeiro nesse início de carreira, o professor Pimenta lhe apresentou dois professores da Universidade Presbiteriana Mackenzie, Eunézio Antonio de Souza e Christiano José Santiago de Matos. “Eles desempenharam e desempenham até agora, com Marcos, papeis insubstituíveis como mentores e amigos”, diz Ribeiro.
A partir desse contato, em 2014, Ribeiro começou o doutorado na Mackenzie. Ali, ele continuou estudando materiais de baixa dimensionalidade por meio de espectroscopia Raman. Ribeiro começou pelo grafeno bicamada (material formado por átomos de carbono, como os nanotubos) e depois continuou com fósforo negro e monocalcogenetos. Além da infraestrutura da Mackenzie, Ribeiro utilizou equipamentos da UFMG, CTNnano (Belo Horizonte), LNNano (Campinas), bem como centros de computação da Unesp e Unicamp. O trabalho de tese de Ribeiro não apenas gerou conhecimento sobre os materiais estudados, como também contribuiu a aperfeiçoar o uso da técnica de Raman para sondar esse tipo de materiais. Hoje, Ribeiro está em estágio de pós-doutorado na Universidade de Stanford com auxílio de uma bolsa FAPESP, onde continua estudando materiais de baixa dimensionalidade, mais precisamente, processos optoeletrônicos de semicondutores bidimensionais.
Boletim da SBPMat: – Na sua visão, qual é a contribuição mais relevante da tese premiada?
Henrique Bücker Ribeiro: – Acredito que a contribuição mais importante da tese foi explicar um efeito não esperado observado ao medir a dependência angular dos espectros Raman em fósforo negro. Conseguimos explicar com esse estudo que, ao analisar a dependência angular dos espectros Raman para determinados cristais, é necessário considerar um tratamento matemático não usual. Esse trabalho virou uma importante referência para pesquisadores que trabalham com materiais de baixa dimensionalidade similares ao fósforo negro.
Boletim da SBPMat: – Cite os principais resultados gerados a partir da tese premiada.
Henrique Bücker Ribeiro: – O trabalho mencionado acima gerou um artigo (https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsnano.5b00698) que atualmente possui mais de 130 citações e está no 1% de artigos mais citados da área de acordo com Essential Science Indicators, elaborados pela Clarivate Analytics, do grupo Thomson Reuters.
A tese está relacionada aos seguintes artigos:
Além de artigos provenientes de colaborações:
Durante o doutorado fui contemplado com o Prêmio Cientistas do Ano do Instituto Nanocell na categoria ‘Nanotecnologia: da produção à aplicação’.
Boletim da SBPMat: – Do seu ponto de vista, brevemente, quais são os principais fatores que permitiram a realização de um trabalho de pesquisa destacado em nível nacional (a sua tese)?
Henrique Bücker Ribeiro: – O diálogo aberto com meus mentores, as colaborações, as agências de fomento, o programa de pós-graduação e a universidade, as discussões com os colegas, o apoio dos meus pais, apoio dos técnicos, um bom ambiente de trabalho, dedicação e esforço e muitos outros. Um bom trabalho pode ser obtido quando todos esses elementos estão presentes. A ausência de apenas um já é o suficiente para comprometer o trabalho.
Boletim da SBPMat: – Deixe uma mensagem para nossos leitores que são estudantes de graduação ou pós-graduação.
Henrique Bücker Ribeiro: – Não espere que bons resultados aconteçam de imediato e não desanime quando for o caso. Na maioria das vezes as coisas vão dar errado e, mesmo assim, nada será desperdiçado. Um bom resultado pode ser atingindo ao superar essas dificuldades pensando no problema.
Para Adriano dos Santos (35 anos, natural de Araraquara – SP), as aulas de laboratório que teve na graduação em Química da UNESP, no campus de Araraquara, foram verdadeiros alicerces da sua formação. As ferramentas e competências desenvolvidas nessas aulas práticas foram muito úteis para Santos, tanto nos estágios que realizou numa empresa que produz tintas e revestimentos, quanto nos estágios de iniciação científica realizados na UNESP, com orientação dos professores Antonio Eduardo Mauro e Paulo Roberto Bueno.
Em 2010, Santos iniciou o mestrado em Química, também na UNESP e com orientação do professor Bueno. Durante a pesquisa de mestrado, na qual ele desenvolveu um dispositivo piezoelétrico para compreender um processo biológico, Santos começou a aprender sobre temas relacionados a biossensores e a desenvolver especial interesse nessa área de pesquisa. Depois de defender a dissertação, e enquanto trabalhava em uma empresa do setor químico, Santos decidiu fazer doutorado em algum tema relacionado a biossensores. Em 2013, iniciou as atividades do doutorado. Novamente com orientação do professor Bueno e com coorientação da professora Maria del Pilar Taboada Sotomayor, ele desenvolveu seu projeto de pesquisa no Instituto de Química de Araraquara da UNESP. De setembro de 2016 a fevereiro de 2017, Santos esteve na Universidade de Oxford (Inglaterra) realizando uma parte da pesquisa sob orientação do professor Jason Davis. “Isso possibilitou expandir meus conhecimentos e análise crítica, com inestimável ganho em experiência e capacitação profissional”, diz Santos.
Na sua tese, Santos apresentou uma nova aplicação de técnicas existentes que gerou biossensores com possíveis aplicações na detecção de trombose e de câncer e no estudo de fenômenos biológicos. Atualmente, o vencedor do prêmio continua trabalhando nessa área junto ao professor Bueno, como bolsista de pós-doutorado.
Boletim da SBPMat: – Na sua visão, qual é a mais relevante contribuição da tese premiada?
Adriano dos Santos: – Os biossensores estão, atualmente, recebendo considerável destaque por seu potencial econômico (em nível de investimento e mercado) e social (impacto na saúde e qualidade de vida populacional). Esses dispositivos, sendo o glicosímetro (aparelho que mede o teor de glicose diretamente do sangue) o seu maior exemplo, têm a capacidade de realizar diagnóstico clínico de forma mais rápida que os métodos atuais, bem como apresentam limites de detecção (menor quantidade que pode ser detectada numa amostra) adequados para o diagnóstico precoce. A detecção precoce é altamente relevante quando se deseja, por exemplo, realizar o diagnóstico de câncer. Isto ocorre porque as chances de cura e o tempo de sobrevida de pacientes com essa doença são maiores quando ela é detectada em estágios iniciais. Em minha tese foi demonstrado que, por meio de uma transdução eletroquímica de sinal de reconhecimento biológico, chamada de capacitância eletroquímica, e também por meio de uma nova análise de dados conhecida por funções de imitância, existe o potencial de realizar o diagnóstico de determinadas doenças de forma sensível e precoce, incluindo câncer e trombose, sem a necessidade de utilizar marcadores enzimáticos ou fluorescentes empregados na análise clínica atual. Além disso, também foi demonstrado de forma inédita o uso dessa abordagem eletroquímica inovadora no desenvolvimento de interfaces com potenciais aplicações na glicobiologia. A importância dessa abordagem é fornecer uma nova ferramenta que ajudará os pesquisadores a compreenderem processos que estão relacionados com a interação de proteínas e carboidratos. Neste contexto, pode-se englobar processos de invasão celular (cujos conhecimentos poderão auxiliar no desenvolvimento de vacinas), e a compreensão do mecanismo de formação e proliferação de tumores. Possivelmente, essa nova abordagem poderá um dia ser empregada no desenvolvimento de uma plataforma tecnológica para o desenvolvimento de glycoarrays (isto é, técnicas que permitem o estudo de interações entre proteínas e carboidratos).
Boletim da SBPMat: – Cite os principais resultados gerados a partir da tese premiada.
Adriano dos Santos: – Especificamente da tese, foram cinco trabalhos publicados:
Além, no mesmo período de minha pesquisa no doutorado, houve mais seis artigos publicados, em parceria, sobre temas relacionados com a tese.
Importante também frisar que, nesse período, uma empresa de diagnóstico clínico foi criada, tendo como fundadores o meu orientador da tese, o Prof. Dr. Paulo Roberto Bueno, e o Prof. Dr. Jason Davis, da Universidade de Oxford. Essa empresa, Osler Diagnostics, é uma spinout situada na cidade de Oxford, Inglaterra, que está utilizando parte da pesquisa gerada nessa tese para o seu desenvolvimento tecnológico.
Boletim da SBPMat: – Do seu ponto de vista, brevemente, quais são os principais fatores que permitiram a realização de um trabalho de pesquisa destacado em nível nacional (a sua tese)?
Adriano dos Santos: – São inúmeros esses fatores, das quais se destacam a infraestrutura da instituição, que contém equipamentos e profissionais capacitados para a realização de ensaios e medições que dão alicerce à teoria, bem como suporte à pesquisa desde a biblioteca à seção técnica de pós-graduação, incluindo todo o corpo de funcionários; a excelência do grupo de pesquisadores da UNESP- Instituto de Química, nos quais se incluem meu orientador (Prof. Dr. Paulo Roberto Bueno) e coorientadora (Profa. Dra. Maria Del Pilar Taboada Sotomayor) da tese, que me auxiliaram com muitos conselhos e aprendizado; a possibilidade de prestigiar eventos científicos internacionais, em que a importância do domínio do inglês como segundo idioma foi crucial para promover troca de saberes entre os pesquisadores nos eventos; a parceria entre a UNESP com a Universidade de Oxford por meio de um MoU (memorandum of understanding), que estimula os pesquisadores a realizarem cooperação acadêmica, elevando o nível de discussão científica, e do qual favoreceu meu estágio no exterior nessa universidade, sob orientação do Prof. Dr. Jason Davis; e o financiamento de órgãos federais (CAPES e CNPq) e estadual (FAPESP) por meio de projetos temáticos e bolsa de doutorado.
Aproveito e gostaria de deixar registrado o meu agradecimento a todo o Instituto de Química-Campus de Araraquara (técnicos, professores e pesquisadores) envolvidos com minha tese, à Universidade de Oxford, em especial ao Prof. Dr. Jason Davis, por ter-me recebido em seu laboratório, aos familiares e amigos, bem como à CAPES, CNPq e FAPESP pelo suporte financeiro.
Boletim da SBPMat: – Deixe uma mensagem para nossos leitores que são estudantes de graduação ou pós-graduação.
Adriano dos Santos: – A ciência é bela, e como uma escultura, exige o esforço de lapidar a pedra para que a arte se revele. A caminhada até o objetivo é como um percurso, muitas vezes tortuoso, que nos engana e nos obriga a redirecionar nossas trajetórias. A ciência não é algo linear, em que o conhecimento está pronto e acabado, mas sim uma constante revisão e avanço do que está sendo feito, em especial em aplicações em novas tecnologias, que exigem “regressos” e novas interpretações de conhecimentos antes dados como intocáveis. Desta forma, será comum ao aluno de graduação (quando numa iniciação científica) e, em especial, ao de pós-graduação, se deparar com resultados inesperados ou de difícil interpretação, que por muitas vezes podem ser motivos de desmotivação e abandono de seu projeto de pesquisa. A única forma de superar esses problemas é por meio da conduta ética e profissionalismo, em saber reconhecer as próprias limitações e buscar auxílio constante de seu orientador ou demais pesquisadores da área. É também estar sempre de mente aberta e se questionar, não com ceticismo, mas tendo a ponderação de entender o sistema objeto de seu estudo.
Não menos importante é lembrar que é necessária a proximidade da família e que amizades sejam cultivadas. Dedicar-se ao lazer como passatempos e leituras diversas, diferentes daquelas que geralmente estamos acostumados na academia, são cruciais. Considere em praticar uma atividade física e estudar um segundo idioma, em especial o inglês, pois certamente aparecerão oportunidades em que esse idioma será crucial para o avanço na carreira profissional, seja como docente numa universidade, seja como profissional numa indústria.
A Sociedade Brasileira de Pesquisa em Materiais (SBPMat) está recebendo, até o dia 31 de outubro 18 de novembro de 2018 (NOVO PRAZO), propostas de simpósios temáticos para o XVIII Encontro da SBPMat/B-MRS Meeting. O evento será realizado de 22 a 26 de setembro de 2019, no Balneário Camboriú (SC), no Hotel Sibara Flat & Convenções, e será coordenado pelos professores Ivan H. Bechtold e Hugo Gallardo, ambos da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).
As propostas de simpósio podem ser submetidas por grupos de pesquisadores do Brasil ou do exterior, atuantes em instituições de ensino e pesquisa ou empresas, que desejem organizar um simpósio sobre algum tema de Ciência e Tecnologia de Materiais para que seja realizado dentro do XVIII B-MRS Meeting.
As propostas devem ser preenchidas online em http://sbpmat.org.br/proposed_symposium/, colocando o título e escopo do simpósio, relação dos temas abrangidos, dados dos organizadores e lista preliminar de palestrantes convidados. A data de divulgação das propostas aprovadas será comunicada em breve.
Os simpósios temáticos, propostos e organizados por membros da comunidade científica, são o eixo principal da programação dos eventos anuais da SBPMat, conhecidos como B-MRS Meetings. O encontro de 2018, realizado em Natal (RN), contou com 21 simpósios, os quais tiveram mais de 1.600 trabalhos aprovados para apresentação em sessões orais e de pôster. Os temas abordados nos simpósios abrangeram o desenvolvimento, fabricação e caracterização de diversos tipos de materiais (nanomateriais, polímeros condutores, metais avançados, compósitos, óxidos metálicos, eletrocerâmicas, biomateriais, superfícies, revestimentos) e suas aplicações em segmentos como energia, aeroespacial, saúde, eletrônica, bioeletrônica, fotônica, aumototivo e decorativo. Mais de 1.100 profissionais e estudantes participaram desta edição do evento.
O site do XVIII B-MRS Meeting será lançado e divulgado em breve.
Preencha e submeta sua proposta aqui: http://sbpmat.org.br/proposed_symposium/.
O artigo científico com participação de membros da comunidade brasileira de pesquisa em Materiais em destaque neste mês é: Predicting glass transition temperatures using neural networks. Daniel R.Cassar, André C.P.L.F. de Carvalho, Edgar D. Zanotto. Acta Materialia. Volume 159, 15 October 2018, Pages 249-256. https://doi.org/10.1016/j.
Inteligência artificial para desenvolver novos vidros
Os vidros, materiais que estão presentes em uma vasta diversidade de produtos, desde uma garrafa de vinho até um implante dentário, poderão fazer novas contribuições à qualidade de vida dos seres humanos e animais, e à preservação do planeta. De fato, até o momento, cerca de 400 mil (4 x 105) fórmulas de vidros foram produzidas e publicadas, enquanto 1052 novos vidros poderão ainda ser desenvolvidos utilizando combinações possíveis entre 80 elementos amigáveis da tabela periódica.
Para lidar com essa infinidade de possibilidades, é imprescindível contar com a ajuda de ferramentas computacionais sofisticadas que indiquem quais são as fórmulas químicas mais promissoras em função de suas propriedades físico-químicas. Ferramentas recentes utilizam inteligência artificial, principalmente algoritmos do chamado “aprendizado de máquina” (machine learning). Após um adequado treinamento com dados conhecidos, essas ferramentas podem realizar a triagem inicial que permite decidir em quais fórmulas vale a pena investir recursos (tempo, dinheiro, esforços) para desenvolvê-las no laboratório.
Essa foi a direção escolhida por uma equipe brasileira que reuniu pesquisadores das áreas de Materiais e de Computação, e criou uma ferramenta computacional de aprendizado de máquina (uma rede neural artificial), que se mostrou capaz de predizer com eficácia a temperatura de transição vítrea (Tg), uma importante propriedade dos vidros que depende de sua composição [Veja box ao lado].
O trabalho foi reportado em artigo científico recentemente publicado no periódico Acta Materialia (fator de impacto 6,036, taxa de aceite de 22%).
“A principal contribuição do artigo foi demonstrar a possibilidade de prever uma propriedade importante de vidros óxidos (neste caso a Tg) usando uma rede neural artificial”, diz Edgar Dutra Zanotto, professor da UFSCar e um dos três autores do paper. “A única informação necessária para realizar tal previsão é a composição química do material”, completa.
Redes neurais artificiais são amplamente usadas, por exemplo, para reconhecer rostos em enormes bancos de imagens, mas a sua aplicação na pesquisa em Materiais ainda é escassa e incipiente. Na área de materiais vítreos, por exemplo, o artigo de Zanotto e seus coautores é o terceiro que reporta o uso dessa ferramenta computacional.
As redes neurais artificiais são sistemas computacionais distribuídos formados por unidades de processamento de dados simples (equivalentes a neurônios simplificados) interconectados por meio de conexões equivalentes a sinapses. Elas aprendem por meio de algoritmos de aprendizado. Trabalhando em conjunto, os “neurônios” conseguem processar grandes volumes de dados e fazer previsões, mas, para isso, a rede precisa ser treinada a partir de exemplos concretos.
A aproximação de Zanotto às redes neurais artificiais começou há cerca de dois anos, quando ele pensou em buscar ferramentas de inteligência artificial para facilitar a busca de novas fórmulas de vidros. A ideia despertou grande interesse de Daniel Roberto Cassar, bolsista de pós-doutorado do Laboratório de Materiais Vítreos (LaMaV) do Departamento de Engenharia de Materiais (DEMa) da UFSCar, coordenado por Zanotto. Cassar participou, então, de cursos e palestras sobre redes neurais e começou a incursionar no desenvolvimento de redes neurais aplicadas ao estudo de vidros.
Há cerca de um ano, a dupla de cientistas de materiais sentiu necessidade de contar com um especialista em inteligência artificial e iniciou uma colaboração com o professor André Carlos Ponce de Leon Ferreira de Carvalho, professor do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP São Carlos. Dessa maneira, a pesquisa acabou envolvendo uma série de bolsistas de ambos os grupos, todos localizados na cidade de São Carlos.
A equipe projetou e implementou uma rede neural artificial, que foi treinada para que conseguisse correlacionar Tg e composição química. O treinamento foi realizado com os dados da Tg e da composição de cerca de 45.000 vidros baseados na combinação de 45 elementos químicos. Cada uma das fórmulas usadas no treinamento continha, no mínimo, 3 elementos e, no máximo, 21. Todos os dados foram extraídos de um banco de materiais vítreos que reúne dados experimentais extraídos da literatura científica.
Depois de treinar a rede, os cientistas testaram a sua capacidade de prever a Tg. Para isso, informaram à rede a composição química de outros 5.515 vidros, também presentes no banco de dados, mas que não tinham sido usados no treinamento. Ao comparar os valores preditos pela rede neural com os valores obtidos por meio de métodos experimentais, presentes no banco de dados, o time científico se surpreendeu positivamente. A rede neural artificial teve um desempenho muito bom nas respostas, errando, no máximo, 6% para cima ou para baixo nos valores da temperatura em 90% dos testes – um nível de incerteza muito similar ao exibido pelos estudos experimentais. Além disso, o grau de precisão dos resultados demonstrou ser independente da quantidade de elementos químicos presentes na composição do vidro, o que é importante quando se pensa em sondar materiais com extensas fórmulas químicas.
A rede neural são-carlense está pronta para ajudar cientistas e engenheiros de materiais do mundo a estimarem rapidamente a Tg de vidros de qualquer composição, tornando o trabalho de pesquisa e desenvolvimento de novos vidros muito mais rápido, fácil e econômico. Além disso, o estudo conduzido por Cassar, Carvalho e Zanotto mostra um caminho que pode ser seguido para desenvolver novas redes neurais aplicadas à Ciência e Engenharia de Materiais. “Este resultado abre uma larga avenida para estudos similares visando a previsão de quase todas as propriedades físico-químicas dos vidros com base na sua composição! ”, afirma Zanotto.
De fato, nos grupos dos professores Zanotto e Carvalho, pouco mais de um ano após o início da colaboração, uma série de trabalhos sobre o assunto está em curso. Essas pesquisas devem gerar novos algoritmos para aperfeiçoar ainda mais as redes neurais, novas redes treinadas para predizer outras propriedades (índice de refração, módulo de elasticidade, temperatura liquidus, etc.), mais conhecimento sobre o desempenho de algoritmos de aprendizado de máquina, novos artigos científicos e ferramentas de software para uso da comunidade.
O trabalho que originou o artigo publicado na Acta Materialia foi financiado pela FAPESP, por meio de dois Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão: o CERTEV (Center for Research, Technology and Education in Vitreous Materials) e o CeMEAI (Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria). A pesquisa também recebeu financiamento do programa Nippon Sheet Glass Overseas Grant(Japão).
O professor Victor Carlos Pandolfelli (DEMa – UFSCar), sócio da SBPMat, é coautor de dois trabalhos premiados no quadragésimo primeiro congresso da Asociación Latinoamericana de Fabricantes de Refractarios (“41 Congreso ALAFAR 2018“), que foi realizado na cidade de Medellín (Colômbia), entre os dias 30 de setembro e 3 de outubro de 2018.
Esses trabalhos receberam o primeiro e o segundo prêmio aos melhores trabalhos do congresso. De acordo com o professor Pandolfelli, “abordam o assunto de conservação de energia em processos usando altas temperaturas, que é a forma mais direta e prática de ajudar o meio ambiente”.
Angelo Fernando Padilha, professor titular da Escola Politécnica da USP (EPUSP), foi homenageado pela Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN) com a Medalha Carneiro Felippe, destinada a distinguir personalidades que se destacaram no desenvolvimento de aplicações pacíficas da energia nuclear. A outorga foi realizada no dia 10 de outubro, durante a cerimônia do 62º Aniversário da CNEN, na sede da entidade, localizada no Rio de Janeiro. Padilha foi presidente da CNEN de 2011 a 2015.
No ano 2000, Padilha participou da comissão que fundou a SBPMat.
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Participantes
Apresentações
Prêmios
